ツメガエル卵母細胞におけるアクチビン情報伝達の解析

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12780551
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 福井 彰雅 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助手 (80262103)
• キーワード: アクチビン受容体 / アフリカツメガエル / ミトコンドリア集合体 / バルビニア小体 / 免疫電子顕微鏡法 / Smad

研究概要

これまでの研究により、中胚葉誘導因子として働くアクチビンが受精前後の卵中にすでにタンパク質として存在していること、さらにアクチビンが卵母細胞へ取り込まれることを明らかにしてきた。アクチビンは発生過程でも働くが、細胞の生存や維持に効果があることも知られている。この研究では、取り込まれたアクチビンがどのように卵母細胞に作用しているかを調べるため、まずその受容体の局在を調べた。免疫抗体染色法による観察では、IB型アクチビン受容体はツメガエル卵母細胞内のミトコンドリア集合体(バルビニア小体)と呼ばれる構造に局在がみられた。凍結切片を用いた免疫電子顕微鏡法による観察では、アクチビン受容体IB抗体によるシグナルはミトコンドリア上では見られず、滑面小胞体で見られた。ミトコンドリア集合体には、ミトコンドリア、小胞体、核由来物質などが存在することが知られているが、実験結果より、アクチビン受容体はミトコンドリアではなく小胞体に存在することがわかった。抗体染色により得られた像がアクチビン受容体であることを確認するため、卵母細胞を試料とし、さまざまな調製をおこなった後にウェスタンブロット法により分子量の同定を試みたが、確認できなかった。これは卵母細胞中のアクチビン受容体分子数が少ないことが原因と考え、IB型アクチビン受容体のmRNAを胚に注入し、強制発現させたところ、60kDa付近にバンドが見られ、用いた抗体がIB型アクチビン受容体を認識していることが確認された。また、アクチビン情報伝達系のメディエーター分子として知られるSmadに対する抗体を作成し、その局在を調べたところ核小体にそのシグナルが見られた。これらのことより、アクチビン情報伝達系が卵母細胞内で機能している可能性が示唆される。

研究成果

• [文献書誌] Onuma, Y., Nishihara, R., Takahashi, S., Tanegashima, K., Fukui, A., Asashima, M.: "Expression of the Xenopus GTP-binding protein gene Ran during embryogenesis"Dev.Genes Evol. 210. 325-327 (2000)
• [文献書誌] Nakaya, M., Fukui, A., Izumi, Y., Akimoto, K., Asashima, M., Ohno, S.: "Meiotic maturation induces animal-vegetal asymmetric distribution of aPKC and ASIP/PAR-3 in Xenopus oocytes"Development. 127. 5021-5031 (2000)
• [文献書誌] Fukui, A., Kishida, S., Kikuchi, A., Asashima, M.: "Effects of rat Axin domains on axis formation in Xenopus embryos"Dev.Growth Differ. 42. 489-498 (2000)
• [文献書誌] Eisaki, A., Kuroda, H., Fukui, A., Asashima, M.: "XSIP1, a member of two-handed zinc finger proteins, induced anterior neural markers in Xenopus laevis animal cap"Biochem Biophys Res Commun. 271. 151-157 (2000)